高温钢材性能比较Word文件下载.docx

1、此外T92有良好的韧性、可 焊性以及加工性能；抗蒸汽氧化性能好， 与T91基本相 同：抗高温腐蚀性能略优于 T91。焊接试验证明T92有较好的抗裂性，预热温度 100 C时止裂；采用钨极气体保护焊、手工电弧焊与埋弧焊等三种工艺得到的接头 的力学性能、650 C的持久强度均满足要求。钢管在电 厂长期运行（21272小时）后取样进行的持久试验表明， 持久强度几乎没有降低。与 T122相比，T92性能略优，但价格相当高昂。高的 W含量使其在长期高温运行中有可能出现蠕变脆化，P92作为厚壁部件时有W型裂纹 的倾向，所有这些都还需要更长时间的运行考核来证 明。避免或减少异种钢接 头，具有较大的实际 意义

2、。若用在亚临界 锅炉上可用其代替TP347H和T91厚壁 管。P92钢用于苛刻 蒸汽条件下的集箱和 蒸汽管道（主蒸汽再 热热蒸汽管道）。E911/P911含9%Cr的CrMoWV钢是由德国 V&M开发用于主蒸汽 和再热热段系统集箱、过热器管子的新钢种，欧洲牌号 为X11 CrMoWVNb9-1-1，也是一种 9%Cr的马氏体热 强钢，是在P91基础上以1.0% W取代部分Mo ,在ASME 规范中提供的高温许用应力值略低于 P92。由于该钢中钨的含量较T/P92的含量少，所以这种钢在长期应用中 不易发生脆变。这种钢具有很好的高温强度和直到 650C连续运行的持久强度， 已经积累了 10万小时的

3、试验数据。这种钢在2002年6月用于 投运的德国 Niedrau 3 em热 电厂K号机，机组容量为 950MW，其主蒸汽和再热 热段管道的设计参 数分别为 585 C /29Mpa、605 C /7.8Mpa。也将用于正在建设的德国 BoA2 电站2X1100MW 机组，其主蒸汽 和再热热段管道的 设计参数分别为 605 C /29.5Mpa、 625 C /7.9Mpa。该钢种已被收录到 ASTM A 213-03a 和 A335-03 中，其 牌号为T/P911。在现行的ASME2001版规范中 该钢 种以 CODE CASE 2327 的 形式出现，正式进入规范材 料。HCM12A（T

4、122/P122 ）T/P122是一种12%Cr的马氏体热强钢。钢管综合性能 优良，具有较好的组织稳定性和高温强度、抗氧化性能 和抗腐蚀性能；该钢种是住友金属在其早期已开发的 12%Cr钢HCM12的基础上通过 W取代更多的 Mo ,并 添加1.0%Cu抑制3铁素体的形成，进一步提咼了蠕变 强度，并因消除 3铁素体使韧性得到提高，得到了HCM12A （T/P122 , 12Cr0.5Mo2WCuVNb ），该钢种在 600-650 C之间的蠕变性能与 T/P92接近，但由于 Cr含 量高，抗蒸汽氧化和烟气腐蚀性能优于 T/P92。适合620 C以下的厚壁部件。时效前后的力学性能、持久强 度差异

5、较小：焊接性能（HCM12A 的焊接冷裂倾向优于 T91钢）、韧性良好。与 T91相比，该钢在高温 650 C时 的持久强度、抗氧化性能和抗 腐蚀性能更优（耐蒸汽氧化抗力试验的氧化皮厚度随服役时间延长而增加， 但未发现氧化皮剥落现象）。与奥氏体不锈钢相比，奥氏 体不锈钢在高温下的持久强度和抗氧化性能虽优于 HCM12A，但奥氏体钢的应力腐蚀或晶间腐蚀却是一个 难题，用HCM12A无此类问题，但该钢焊接接头存在弱 化现象，且价格也较咼。该钢最高使用温度为 650 C,可用于先进的 超临界锅炉机组的材 料，制造超（超）临界机 组电站锅炉金属壁温 超过650 C的过热器、 再热器和高温集箱、 主蒸汽

6、、再热蒸汽管 道等。若将该钢用在 亚临界锅炉上可用其 代替TP347H和T91 厚壁管，如该钢在600 650 C的锅炉过热 器和再热器上可部分 代替 TP304H 和 TP347H ,具有良好的 经济价值。该钢作为将来、现有锅炉的 最高温度区以及超 临界压力锅炉管子用钢和 主蒸汽再热蒸汽管道，必将得到广 泛应用。该钢与T92相比， 性能比较接近。P122于1993 年开始主要在日本应用， 最大蒸汽参数是19971998年 供货的 EPDC TachibanaWan 2#机组，为 600/610 C /25.1Mpa ,最大管径为 OD685.5。该钢种已被收录到 ASTM A 213和A33

7、5中，在现行的ASME2001版规范中 该钢 种以 CODE CASE2180-2 的 形式出现，正式进入规范材 料。奥氏体钢SUPER304H由于氮的固溶强化作用，该钢的强度水平高于普通的 18Cr-8Ni型不锈钢，而塑性却与 TP347H几乎相同； 650C持久强度10万小时的外推值为128MPa（该值远高 于TP347H）。该钢的焊接性能良好（未焊前预热和焊后热 处理的钨极氩弧焊焊接头，其拉伸性能与母材类冋，接 头各部位冲击韧性也较好，焊缝金相组织为奥氏体加少 量铁索体，接头质量满足技术条件规范的要求：焊接头 的各种性能均基本上与母材接近，持久强度与母材一 致），组织稳定性好，且具有较好

8、的抗蒸汽氧化性能 （与细 晶粒的 TP347H 基本相同：优于 SUS321H 和 SUS316H）以及较好的抗高温腐蚀性能（略低于TP347H , 但差异较小）。Super304H在650E时的许用应力比TP304H 高 90%、比 TP347H 高 48%、比 TP347HFG 高 21%,而且比 25Cr-20Ni 类的 TP310HCbN（HR3C）略高5%左右。如从抗氧化性、 抗腐蚀性能上看，它与TP347HFG接近，但综合性价比 可能略优些。该钢最咼使用温度可 达700C,主要用于超 （超）临界锅炉的过热 器和再热器。由于其 性能优良，无论从经 济性（性能价格比上 只有较大的优势，

9、比 TP34711的价格约高9 %左右，但壁厚可减 薄20 % ）和可靠性 看，它都是今后超（超） 临界锅炉中过热器和 再热器钢管（用于取 代过去、现在所用的 常规18Cr-8Ni型不 锈钢）的重要的、首选 的材料。该材料首次实际装机 运行时间是1989年，由三 菱重工株式会社与和歌山 共同火力株式会社共同使 用在锅炉的过热器和再热 器上（参数 19MPa , 571/543 C ）运行了六年。高 参数下的更长期的安全使 用性能还需要实机考核。ASME CODE CASE2328，并收录到美国材 料与试验学会材料标准ASTM A 213 （03a 版） 中，UNS 编号 S30432； 日本标

10、准牌号SUS304J1HTBTP347HFG此钢的室温、高温力学性能与 TP347H基本相同；但持久强度比ASME规范的TP347H规定值高约20 %，在 600 750 C之间的持久塑性也更佳：焊接性能、疲劳性 能大大优于常规的 TP347H钢管，且具有较好的抗晶间 腐蚀性能、良好的组织稳定性和更优异的抗氧化及剥离 性能，此外还具有良好的弯管性能。此钢的高温耐蚀性 在18Cr-8Ni不锈钢中是最好的。如从抗氧化性、抗腐 蚀性能上看，TP347HFG比SUPER304H还略优一些； 但性价比可能略差些。TP347HFG 钢管与 TP347H 一样，主要用 于制造超（超）临界压 力参数的大型发电

11、锅 炉的高温过热器、高 温再热器、屏式过热 器的高温段以及各种 耐高温高压的管件 等；对于承压部件，由于其综合性能大大 优于TP347H，将来应能得 到广泛应用，但与SUPER304H相比，有可能 被后者替代。其最咼下作温度，可 接近700 C。HR3CHR3C是一种结合了 TP310H和TP310Cb的改进 的25Cr-20Ni型奥氏体耐热钢，其公称成分为 0.1C-25Cr-20Ni-Nb-N。由于在该钢中加入了很多的 Cr、Ni、较多的 Nb和N，其抗拉强度高于常规的 18Cr-8Ni不锈钢，持久强度和许用应力远高于常规的 18Cr-8Ni不锈钢以及TP310钢，高温耐热蚀抗力大大 优于

12、18Cr-8Ni或19Cr-11Ni钢，且抗蒸汽氧化性能 极优，炸接接头也满足规范的要求。主要用于制造超临界 压力参数的大型发电 锅炉或循环流化床锅 炉的温度不超过 700 C的高温过热器、 高温再热器、屏式过 热器的高温段以及各 种耐高温、高压或 高硫或高氯环境腐蚀 的管件等。ASMESA-213/SA-213M 标准， 材料牌号 TP310HCbN（UNS S31042），许用应 力按 ASME CODE CASE 2115-1。NF709此钢由于含有较多合金兀素，在这些兀素的作用下，其5 5在700C时的10小时的持久强度达 88MPa，10小时持 久强度在 730 C 时与 650 C

13、 时与 SUS347HTB（TP347H） 的持久强度相同；其蒸汽抗氧化性和抗剥落性极其优异，大大优于17 14CuMo钢和TP347H钢管；焊接性 能与常规的18-8不锈钢，如与TP347H和TP310S相同； 焊接头的持久强度也与母材相同；其热膨胀系数数比 SUS347ilTB低约1020% ;在高温高压下耐水蒸汽腐蚀性能比SUS347HTB和17 14CuMo都要好得多。此 夕卜，NF709的焊接接头也满足要求。该钢的最高使用温度 可超过700 C,可用于 制造参数为34. 4MPa、649/ 593 / 593 C的超超临界 锅炉的过热器和再热 器，或超（超）临界压力 参数的大型发电锅

14、炉 或循环流化床锅炉的 咼温过热器、咼温再 热器、屏式过热器的 高温段以及各种耐高 温、高压或腐蚀的管 件等。由于其综合性能大大 优于18-8不锈钢，将来应能 得到广泛应用，可以期望该 钢的使用能减少大型锅炉 和汽机在运行时发生的氧 化物脱落造成的事故。材料腐蚀性能比较表项目T23T122/P122TP304HTP347HSUP304H奥氏体品粒度5. 46. 08。78. 54. 5蒸气咼温氧化腐蚀：氧化皮厚度650 C,310 h（m）84（600C500h）90（总层深）5035（内层）2717182. 5煤灰腐蚀：650C 20h , 重量损失 mg/ cm119452812奥氏体钢管

15、许用应力表金属温度不超过Super 304HTP310HTP310HCbN（HR3C）FCksiMPa1003820137.827.1186.72009326.9185.330014918.9130.218.8129.525.4175.040020419.9137.118.3126.117.8122.624.6169.5500 :26019.4133.719.3 :133.017.5120.617.1 :117.819.324.2166.760031618.6128.219.1131.616.6114.416.9116.418.5127.524165.4650 134319130.916.21

16、11.616.8 :115.818.2125.423.9164.7700371124.015.8108.916.817.9123.323.8164.075039917.7122.015.5106.823.7163.380042717.4119.915.2104.723.6162.685045417.2118.514.9102.723.4161.290048218.1124.714.6P 100.616.7115.123.1159.295051014.398.522.8157.1100053816.4113.01496.513.895.122.4154.3105056612.485.410.37

17、1.022151.6110059316110.29.867.514.197.17.652.416.1110.9115062114.7101.312.888.27.753.110.572.35.537.913.693.7120064911.478.59.7 :66.86.142.07.9 :54.4427.610.169.612506778.759.97.350.34.732.45.940.720.713007046.544.85.437.23.725.54.430.32.25.739.313507322.920.03.222.01.711.74.329.614007603.322.72.32.

18、51.39.014507881.80.976.715008161.51.49.60.755.2注:（1）TP304H TP347H和 TP310H的许用应力摘自 ASME Section II-D 篇。（2）Super 304H TP347HFG口 TP310HCb的许用应力摘自 ASM规范案例（CODEBASE 。奥氏体钢管许用应力TP347HFGTP304HTP347HTP310HCbN（HR3T-注：铁素体钢管许用应力表T91/P91（外径 3”T911/P91124.3167.425.7177.124.3 :25.3174.325.1172.925172.324.5168.824.1166.050023.2159.865023158.522.9157.8156.422.5155.022.2153.021.9150.922.3153.622.1152.321.3146.821.4147.421.7149.521.6148.820.3139.920.8143.321144.721.1145.420.1138.5P 51019.2132.319.5134.416.3112.312.988.966.1